13.一長(zhǎng)木板在水平地面上運(yùn)動(dòng),在T=0時(shí)刻將一相對(duì)于地面靜止的物塊輕放到木板上,以后木板運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的圖線如圖所示.已知物塊與木板的質(zhì)量相等,物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦.物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,且物塊始終在木板上.將木板速度由5m/s減小到1m/s及由1m/s減小到0的過(guò)程分別用I、II表示,則( 。
A.過(guò)程I中,物塊加速度大小為2m/s2、木板加速度大小為8m/s2
B.過(guò)程I中,物塊、木板的加速度大小均為8m/s2
C.過(guò)程Ⅱ中,物塊加速度大小為2m/s2、木板加速度大小為4m/s2
D.過(guò)程Ⅱ中,物塊、木板的加速度大小均為3m/s2

分析 在過(guò)程Ⅰ中,木板對(duì)物塊的摩擦力使Ⅰ由靜止開(kāi)始加速,物塊和地面對(duì)木板的摩擦力使木板減速,直到兩者具有共同速度1m/s為止.根據(jù)加速度的定義求物塊的加速度,由速度圖象求木板的加速度;在過(guò)程Ⅱ中,假設(shè)物塊與木板一起運(yùn)動(dòng),求出整體的加速度,經(jīng)檢驗(yàn)是否與實(shí)際情況不符合,說(shuō)明物塊與木板有相對(duì)滑動(dòng),再分別用牛頓第二定律求加速度

解答 解:AB、在過(guò)程Ⅰ中,木板對(duì)物塊的摩擦力使Ⅰ由靜止開(kāi)始加速,物塊和地面對(duì)木板的摩擦力使木板減速,直到兩者具有共同速度1m/s為止.因此物塊加速度為$a=\frac{1-0}{0.5}m/{s}_{\;}^{2}=2m/{s}_{\;}^{2}$,木板加速度為$A=|\frac{1-5}{0.5}|m/{s}_{\;}^{2}=8m/{s}_{\;}^{2}$.設(shè)木板受到的滑動(dòng)摩擦力大小為F,物塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小為f,在過(guò)程Ⅰ中有
f=ma,F(xiàn)+f=mA,解得:F=6m.故A正確,B錯(cuò)誤;
CD、在過(guò)程Ⅱ中,假設(shè)物塊與木板一起運(yùn)動(dòng),加速度為a′,則有$a′=\frac{F}{2m}=\frac{6m}{2m}=3m/{s}_{\;}^{2}$.由于物塊受到的滑動(dòng)摩擦力最大產(chǎn)生的加速度為$a=2m/{s}_{\;}^{2}$,故假設(shè)不成立,所以物塊相對(duì)木板向前減速滑動(dòng),而不是與木板共同運(yùn)動(dòng),因此物塊加速度大小仍為$2m/{s}_{\;}^{2}$,木板加速度為$A′=\frac{F-f}{m}=\frac{6m-2m}{m}m/{s}_{\;}^{2}=4m/{s}_{\;}^{2}$,故C正確,D錯(cuò)誤;
故選:AC

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵理清物塊和木板的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解,知道圖線的斜率表示加速度.

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.一水平的淺色長(zhǎng)傳送帶上放置一煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),煤塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.初始時(shí),傳送帶與煤塊都是靜止的.現(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0開(kāi)始運(yùn)動(dòng),當(dāng)其速度達(dá)到v0后,便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng).經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后,煤塊相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng).求此黑色痕跡的長(zhǎng)度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

4.如圖所示是傾角θ=37°的固定光滑斜面,兩端有垂直于斜面的固定擋板P、Q,PQ距離L=2m,質(zhì)量M=1.0kg的木塊A(可看成質(zhì)點(diǎn))放在質(zhì)量m=0.5kg 的長(zhǎng)d=0.8m的木板B上并一起?吭趽醢錚處,A木塊與斜面頂端的電動(dòng)機(jī)間用平行于斜面不可伸長(zhǎng)的輕繩相連接,現(xiàn)給木塊A沿斜面向上的初速度,同時(shí)開(kāi)動(dòng)電動(dòng)機(jī)保證木塊A一直以初速度v0=1.6m/s沿斜面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),已知木塊A的下表面與木板B間動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5,經(jīng)過(guò)時(shí)間t,當(dāng)B板右端到達(dá)Q處時(shí)刻,立刻關(guān)閉電動(dòng)機(jī),同時(shí)鎖定A、B物體此時(shí)的位置.然后將A物體上下面翻轉(zhuǎn),使得A原來(lái)的上表面與木板B接觸,已知翻轉(zhuǎn)后的A、B接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)變?yōu)棣?SUB>2=0.25,且連接A與電動(dòng)機(jī)的繩子仍與斜面平行.現(xiàn)在給A向下的初速度v1=2m/s,同時(shí)釋放木板B,并開(kāi)動(dòng)電動(dòng)機(jī)保證A木塊一直以v1沿斜面向下做勻速直線運(yùn)動(dòng),直到木板B與擋板P接觸時(shí)關(guān)閉電動(dòng)機(jī)并鎖定A、B位置.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)B木板沿斜面向上加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的加速度大;
(2)A、B沿斜面上升過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間t;
(3)A、B沿斜面向下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到木板B左端與P接觸時(shí),A到B右端的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

1.如圖所示,空間某區(qū)域有一方向水平、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一帶正電微粒質(zhì)量為m=2.0×10-8 kg,帶電荷量為q=1.0×10-8 C,當(dāng)它以某一水平速度v0垂直進(jìn)入磁場(chǎng)后,恰能沿直線勻速通過(guò)此區(qū)域.g取10 m/s2
(1)求v0的大;
(2)如果微粒的速度大于v0,它將向哪邊偏轉(zhuǎn)?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

8.如圖所示,物塊A和長(zhǎng)木板B質(zhì)量均為1kg,A與B之間、B與地面之間動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0.5和0.2,開(kāi)始時(shí)A靜止在B左端,B停在水平地面上.某時(shí)刻起給A施加一大小為9N的水平拉力F,1s后撤去F,最終A恰好停在B右端.(g取10m/s2
(1)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明前1s內(nèi)木板B是否運(yùn)動(dòng).
(2)1s末物塊A的速度.
(3)木板B的長(zhǎng)度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

18.如圖所示,圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)、半徑為R的圓將xoy平面分為兩個(gè)區(qū)域,即圓內(nèi)區(qū)域I和圓外區(qū)域II.區(qū)域I內(nèi)有方向垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1.平行于x軸的熒光屏垂直于xoy平面,放置在坐標(biāo)y=-2.2R的位置,一束質(zhì)量為m電荷量為q動(dòng)能為E0的帶正電粒子從坐標(biāo)為(-R,O)的A點(diǎn)沿x軸正方向射入?yún)^(qū)域I,當(dāng)區(qū)域II內(nèi)無(wú)磁場(chǎng)時(shí),粒子全部打在熒光屏上坐標(biāo)為(0,-2.2R)的M點(diǎn),且此時(shí),若將熒光屏沿y軸負(fù)方向平移,粒子打在熒光屏上的位置不變,若在區(qū)域II內(nèi)加上方向垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,上述粒子仍從A點(diǎn)沿x軸正方向射人區(qū)域I,則粒子全部打在熒光屏上坐標(biāo)為(0.4R,-2.2R)的N點(diǎn),求
(1)打在M點(diǎn)和N點(diǎn)的粒子運(yùn)動(dòng)速度v1、v2的大。
(2)在區(qū)域I和II中磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2的大小和方向.
(3)若將區(qū)域II中的磁場(chǎng)撤去,換成平行于x軸的勻強(qiáng)電場(chǎng),仍從A點(diǎn)沿x軸正方向射入?yún)^(qū)域I的粒子恰好也打在熒光屏上N點(diǎn),則電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.如圖所示,一圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),AC為直徑,O為圓心,一帶電粒子從A沿AO方向垂直射入磁場(chǎng),初速度為v1,從D點(diǎn)射出磁場(chǎng)時(shí)的速率為v2,則下列說(shuō)法中正確的是(粒子重力不計(jì))( 。
A.v2>v1,v2的方向所在直線必過(guò)圓心
B.v2=v1,v2的方向所在直線可能不過(guò)圓心
C.v2>v1,v2的方向所在直線可能不過(guò)圓心
D.v2=v1,v2的方向所在直線必過(guò)圓心

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

2.宇宙中存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的,由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng),通?珊雎云渌求w對(duì)他們的引力作用.現(xiàn)已觀測(cè)到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式:一種是三顆星位于同一直線上,兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運(yùn)行;另一種形式是三顆星位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,并沿外接于等邊三角形的圓軌道運(yùn)行.設(shè)每個(gè)星體的質(zhì)量均為m,引力常量為G.
(1)試求第一種形式下,星體運(yùn)動(dòng)的線速度大小和周期;
(2)假設(shè)兩種形式下星體的運(yùn)動(dòng)周期相同,第二種形式下星體之間的距離應(yīng)為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.下列關(guān)于速度的說(shuō)法正確的是( 。
A.速度是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量
B.速度是描述物體運(yùn)動(dòng)路程與時(shí)間的關(guān)系的物理量
C.速度是描述物體位置變化的物理量
D.速度是描述物體位置變化大小的物理量

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